MITA介導的細胞抗病毒反應信號轉導及其調節(jié)機制

　　長期以來，病毒感染與宿主免疫的機制一直是生命科學領域的研究熱點。病毒入侵宿主細胞后，首先被宿主模式識別受體（pattern—recognition receptors，PRRs）所識別，激活一系列的信號轉導，誘導I型干擾素和白細胞介素113（interleukin 1—β，IL—1β）等細胞因子的表達。這些細胞因子分泌到細胞外，與細胞表面受體結合，激活相應的信號轉導，誘導大量抗病毒基因的表達，從而抑制病毒的復制，誘導被感染的細胞凋亡；同時，這些細胞因子誘導產(chǎn)生炎癥反應，激活天然免疫細胞以及適應性免疫系統(tǒng)，從而殺滅病毒并清除病毒感染的細胞。因此，I型干擾素等細胞因子的表達對宿主抵抗病毒入侵起著舉足輕重的作用。研究表明，病毒在感染與復制的過程中產(chǎn)生病原相關分子模式（pathogen—associated molecular patterns，PAMPs），如5’三磷酸具有鍋柄狀結構的RNA（5’PPP panhandle RNA）以及雙鏈RNA（double—stranded RNA，dsRNA）。宿主細胞內的PRR如RIG—I（retinoic acid—inducible gene I）與MDA5（melanoma differentiation—associated gene5）識別相應的PAMP后構象發(fā)生變化，招募定位于線粒體的接頭蛋白VISA（virus—induced signaling adaptor）。VISA通過與TRAF6（tumor necrosis factor receptor—associated factor 6）或TRAF2相互作用，激活IKK（inhibitor of KB kinase）復合物，IKK復合物磷酸化IKB（inhibitor of KB），使IKB經(jīng)泛素一蛋白酶體途徑降解，釋放出轉錄因子NF—KB。同時VISA與TRAF3以及TBKl（TRAF family member—as—sociated NF—KB activator—binding kinase 1）相互作用，促進TBKl磷酸化激活IRF3（interferon—regulatory factor 3）。激活的轉錄因子如IRF3與NF—KB進入細胞核結合至I型干擾素等基因的啟動子上，激活I型干擾素的轉錄。盡管最近十年的研究初步揭示了病毒感染誘導I型干擾素產(chǎn)生的過程，但是仍然有很多未知的問題有待進一步研究。例如，VISA通過保守的TRAF相互作用位點與TRAF6和TRAF2相互作用激活NF—KB，而VISA如何與TBKl相互作用并進一步激活IRF3則并不清楚。此外，DNA病毒的受體及其介導I型干擾素的機制是什么，細胞中是否存在其它未知的激活I型干擾素的蛋白等。為了尋找參與激活I型干擾素表達的蛋白，我們利用表達克隆的方法篩選了人脾臟cDNA表達文庫，發(fā)現(xiàn)一個功能未知的蛋白能有效激活IRF3，我們將其命名為MITA（mediator of IRF3 activator）。研究表明，MITA能有效激活轉錄因子IRF3而不激活NF—KB。RNAi下調MITA的表達則抑制病毒誘導的IRF3和NF—KB的激活、IFN—β等抗病毒基因的表達以及細胞抗病毒反應。MITA的N端含有四個跨膜結構域，其中第三個跨膜結構域（aalll—150）對其線粒體定位、與VISA相互作用以及自身的多聚化非常重要，第二個跨膜結構與第三個跨膜結構之間的部分（aa81—110）對促進TBK1—IRF3相互作用是必需的。內源性免疫沉淀實驗表明，MITA持續(xù)性地與V[SA和IRF3相互作用，病毒感染后，MITA將TBK1招募至線粒體，介導VISA—TBKl相互作用；同時，MITA通過自身多聚化形成VISA—MITA—BK1—IRF3復合物。在這一復合物中，MITA第358位的絲氨酸被TBKl磷酸化，這一過程為IRF3的磷酸化激活非常重要。

　　鐘波，男，2010年畢業(yè)于武漢大學生命科學學院細胞生物學專業(yè)，獲博士學位。論文獲全國優(yōu)秀博士學位論文獎。現(xiàn)在武漢大學生命科學學院工作。博士學位論文指導老師：舒紅兵。